Question

Какая разность потенциалов приложена к концам железной проволоки, имеющей длину l = 10 м и температуру t = 140 °С, если плотность электрического тока в проводнике J =5 А/мм2 ? 2) Какова скорость направленного движения электронов в этом проводнике? Удельный сопротивление железа ρ = 8,7·10-8 Ом·м. Температурный коэффициент сопротивления железа = 0,0042 К -1 .

Answer 1

Разность потенциалов в железной проволоке

Для расчета разности потенциалов в железной проволоке, нам понадобятся следующие данные: - Длина проволоки (l) = 10 м - Температура проволоки (t) = 140 °C - Плотность электрического тока в проводнике (J) = 5 А/мм² - Удельное сопротивление железа (ρ) = 8,7·10⁻⁸ Ом·м - Температурный коэффициент сопротивления железа (α) = 0,0042 К⁻¹

Для начала, мы можем использовать формулу для расчета сопротивления проволоки:

R = (ρ * l) / S

где R - сопротивление проволоки, ρ - удельное сопротивление, l - длина проволоки, S - площадь поперечного сечения проволоки.

Площадь поперечного сечения проволоки можно рассчитать, используя плотность тока:

J = I / S

где J - плотность тока, I - сила тока, S - площадь поперечного сечения проволоки.

Теперь мы можем решить эти уравнения относительно S и R:

S = I / J

R = (ρ * l) / S

Подставим известные значения:

S = (5 А/мм²)⁻¹ = 0,2 мм²

R = (8,7·10⁻⁸ Ом·м * 10 м) / 0,2 мм² = 4,35 Ом

Теперь мы можем использовать закон Ома для расчета разности потенциалов:

U = I * R

где U - разность потенциалов, I - сила тока, R - сопротивление.

Подставим известные значения:

U = (5 А/мм²) * 4,35 Ом = 21,75 В

Таким образом, разность потенциалов, приложенная к концам железной проволоки, составляет 21,75 В.